高安市瑞埠项目区坡耕地水土流失综合治理

童鸿强，黄 欢

(1.宜春市水土保持监督监测站，江西 宜春 336000；2.袁州区电力建设管理站，江西 宜春 336000)

1 项目区概况

1.1 自然概况

高安市位于江西省中部，全市总面积1289 km2。瑞埠项目区位于高安市中部，项目区范围涉及三镇十村，土地总面积346.06 km2。项目区地处亚热带，气候湿润，雨量充沛。全市的降水量1560 mm，主要集中在4—6月份，多以大雨、暴雨形式出现。项目区水系发达，地表水和地下水资源丰富，地带性土壤以红壤和水稻土为主，土壤黏性高，利于修筑土坎梯田。项目区属中亚热带常绿阔叶林带，现状植被多为人工林和次生林。项目区坡耕地以种植花生、芝麻、棉花、大豆和蔬菜为主[1]。

1.2 坡耕地情况

项目区土地总面积 22 864.00 hm2，其中耕地10 662.46 hm2，占46.64%，土地开发利用程度高，耕地资源丰富。耕地中，坡耕地面积占比大，一定程度上影响到当地种植业的发展，难以实现农业现代化转型和规模化生产，不利于农村社会经济发展和人民生活水平的提高。长期以来，由于水土流失防治措施不到位、理念落后，加之土地不合理耕作、滥砍滥伐以及陡坡开荒增地等因素，出现了地力下降、施肥无效、作物产量下降的现象。

1.3 水土流失情况

项目区坡耕地以自然坡面耕种为主，没有有效的蓄排水措施，大部分地块采用顺坡耕种的作业方式，不可避免的造成严重的水土流失。由于频繁的翻耕，使得表土松散，暴雨来时，表面松土易被雨水冲刷顺坡面流失，造成地力减退，威胁粮食安全。流失的土壤还造成河道和库区泥沙淤积，大大降低了现有水利工程的使用寿命和效益。经调查，项目区属红壤丘陵侵蚀区，土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主。项目区有水土流失面积2757.0 hm2。其中轻度流失1722.8 hm2，中度流失 1034.2 hm2。

2 治理方案

2.1 主要思路

为合理有序开发利用自然资源，进一步加强农村农业设施建设，秉承节约资源、保护环境和可持续发展的治理理念，优先选取项目区内坡耕地比例高、面积大、水土流失较为严重的区域，坡耕地宜相对集中连片，易形成坡改梯大示范区，发挥集中示范效益[2]。

2.2 整体布置

建设内容以新建坡改梯为主体工程，设置部分截排水沟、沉沙池等必要的辅助措施，通过形成完整的坡面水系，最终形成低水土流失水平的高产基本农田。

2.3 主要工程量

本项目安排综合治理坡耕地面积228.64 km2，其中新修水平梯田488.87 hm2；修筑蓄水池4座、沉沙池244口、截排水沟43.55 km，涵管1878处，田间生产道路17.48 km，地埂植物带 55.84 hm2，宣传标牌15处，机耕桥2座。拟完成土方量63.01万m3、水泥95.93 t、燃油142.58 t、草籽4.47 t、投劳20.63万工日，施工机械1.78万台班。项目总投资为1833.26万元。

3 工程设计

3.1 设计原则

高安市瑞埠项目区属于赣中低山丘陵土壤保持区，地形地貌特征以低丘岗地为主，项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，土壤侵蚀形态以面蚀为主。项目区内坡耕地坡面完整，地势起伏小，坡长多在 15～220 m 之间。各地块间差异不大，坡度较缓，以5°分布面积最广，地形地貌、土壤等条件基本一致，地形地貌相对简单。主要工程内容包括新建坡改梯、截排水沟、沉沙池及田间生产道路等。

3.2 典型设计

本项目在坡度 5°左右地块修筑土坎水平梯田，采用前埂后沟+植物护坎埂形式，辅以截排水沟、沉沙池、道路等配套工程，能有效减少坡地水土流失、保留土壤养分、增加地埂经济收益。

3.2.1 坡改梯

本项目梯田工程级别设定为Ⅱ级，P=10%下6 h最大降雨量作为防御暴雨标准。按照有助于提高机械作业效率和田间生产、灌排水组织工作效率的原则设计，机修梯田。梯田的整体布设应根据地形因势利导，改造工程应顺应坡势，田面高程相差较小，田面宽度适度，田块形状应尽可能整齐。

田坎设计为土坎，土坎高 1.0 m，田面宽度为5.5～71.6 m。土坎横断面各点高程保持一致。梯田土质侧坡平均为70°。梯田外侧，根据实际情况布置蓄水埂带，埂高30 cm，埂顶宽 30 cm，内、外坡坡率取1∶1；在梯田的内侧，于坎下设沟，纵向比降约为1/1000，高程应均匀下降，一般采取适宜大小的梯形断面，并与排水沟相连接。同时应尽可能保持土壤原有肥力，保留熟土层。水平梯田断面典型设计如图1所示。

图1 水平梯田断面典型设计图(单位：mm)

3.2.2 地埂植物带

土坎水平梯田外侧设坎埂，田坎高 1.0 m 左右，采用植草防护；田埂高 30 cm，埂顶宽30 cm，内外坡坡率均为1∶1。田埂防护的混合草籽按照80 kg/hm2，进行条播，条播间距25 cm，种植时用少量泥沙和磷肥拌种，播后盖细土1～2 cm。选择栽植难度小，抵御病虫害或恶劣自然条件下生存能力较强，保水固土能力强的经济草种，播种季节为春季或者秋季，田埂植物带种植如图2所示。

3.2.3 截排水沟设计

截排水沟按照10 a一遇短历时暴雨量计算，工程设计等级为Ⅰ级。排水沟布置在道路两侧或沟谷地带，接沉沙池，排水沟与承泄区河道之间互为30°～60°，当截排水沟坡长较长时，应在沟渠中端设置沉沙池，在田面、截排水沟、田间生产道路汇集地设置过水涵管。

图2 田埂植物带种植示意图

3.2.4 沉沙池设计

沉沙池按照10 a一遇 24 h 最大降雨量计算，主要对排水沟中裹夹的泥沙杂物等起到拦截、沉降作用，方便建后管护、有利于保护土地资源，同时也能延长工程使用寿命。沉沙池采用矩形断面，池体长度一般为宽度的2倍，池深0.7～1.2 m。沉沙池内侧采用水泥砂浆抹面。使用时，应在降水过程后定期清理沉沙池中淤积的泥沙与杂物。

3.2.5 田间道路工程设计

田间道路采用碎石路面和植草路面，田间生产道路布设示意图如图3所示。道路内圆弧最小半径5.75 m。碎石路面宽度为 3.0 m，路基宽度 3.8 m，路基边坡为1∶1，采用碎石结构，碎石层厚15 cm；素土夯实路面宽度为 3.0 m，路基宽度 3.6 m，路基边坡为1∶1，采用素土夯实10 cm，填土压实度≥0.93，填筑土干容量≥1.45 g/cm3。植草路面按照混合草籽每隔25 cm进行条播，播种密度80 kg/hm2，播种季节为春季或秋季。

图3 田间生产道路布设示意图

3.2.6 蓄水池设计

蓄水池防御暴雨标准采用10 a一遇最大 24 h 降雨量。选用池体为矩形，规格为 35 m3，长5 m，宽4 m，深1.75 m。池底板以C15钢筋混凝土现场浇筑，池板厚度20 cm，蓄水池侧墙高2.25 m，并以水泥砂浆抹面。进水管和出水管采用 DN400 双壁波纹管。蓄水池的布置位置一般应为汇流后的坡面凹点，与既有截排水沟连通，池体下部设排水管与截排沟渠相连。

4 效益监测分析

4.1 工程效益监测

为跟踪掌握项目实施的进展情况，科学评估项目实施成效，为科学组织开展水土流失综合治理和项目验收提供数据支持，开展工程效益监测。通过实地踏勘、典型调查和询问走访等方法，监测项目区各项水土保持措施的实施数量和质量，对坡改梯及配套措施的生态效益、经济效益和社会效益进行调查监测和评价。

4.2 工程效益分析

4.2.1 蓄水保土和环境改善效益

坡耕地水土流失综合治理项目实施后，耕地坡度普遍降低至 5°以下，项目区坡耕地基本得到治理。通过调整径流，大片坡面汇流得到缓解，能够防止土壤流失。经计算，项目实施后，年蓄水量可达146.73万m3，年保土量约为1.50万t。

项目的实施可以大量减少河流面源污染，有利于改良项目区土壤结构，提高土壤保肥能力，极大促进了项目区生态环境的良性循环[3]。项目有效降低暴雨的径流流速，减轻对下层农田或河道的洪水压力，协调水资源时空分布，提高降水利用率，增强农田生态系统的抗灾减灾能力。

4.2.2 社会效益

本项目的实施，有效的改善了基础生产条件，提高了土地生产率，新增基本农田 488.87 hm2，同时完成一批基础配套设施建设。在促使农村产业结构调整，提高农村综合生产能力方面有显著成效。

4.2.3 经济效益

经测算，正常运行后，各项水土保持措施年运行费约为29.38 万元，年直接经济效益约为357.12万元，约合7305元/hm2。

5 结 论

项目建设后，坡面径流得到拦截，有效地改善了水土流失现状，同时在涵养水源、促进项目区生态环境良性发展上也起到了一定的作用。通过坡耕地水土流失综合治理，可以提升耕地质量，有效促进粮食增产增收，对推动农业现代化专项和产业结构调整有着明显作用，对发展特色产业、促进农村经济发展有着重要意义。